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文档简介
PAGE1-入库河口水质改善示范工程对后生浮游动物群落结构的影响摘要:以贵州百花湖麦西河入库河口生态浮床为载体的物理-生态集成技术改善水质示范工程为基础,研究了后生浮游动物群落结构变化及环境因子间的关系。结果表明:麦西河入库河口后生浮游动物主要是以轮虫为主,其中螺形龟甲轮虫(Keratellcochlearis)、萼花臂尾轮虫(Brachionuscalycifloru)、裂足臂尾轮虫(Brachionusdiversicornis)、前节晶囊轮虫(AsplachnapriodontaGosse)、广生多肢轮虫(Polyarthravulgaris)为优势种类;长额象鼻溞(
Bosminalongirostris
)为工程内数量相对较多枝角类,而在工程区外颈沟基合溞(deitersiBosminopsisdeitersi)的数量相对较多的枝角类;工程内桡足类丰度在0.63~121.95个/L之间变化,而工程外在0.99~42.62个/L之间变化,工程内和工程外的桡足类的丰度存在显著性的差异(n=14,p<0.01),工程内的桡足类丰度明显高于工程外。后生浮游动物群落结构变化较好地反映出了水质变化,桡足类比例的增加和轮虫的比例减少,指示出了降低工程示范区内富营养化程度,水质好转。关键词:浮游动物;群落结构;物理-生态工程;河口;水库
EffectofPhysic-ecologicalEngineeringonMetazoanZooplanktonCommunityStructureattheEstuaryofReservoirAbstract:DynamicsofmetazoanzooplanktoncommunitystructureandtherelationbetweenmetazoanzooplanktonandenvironmentalfactorswerestudiedbasedonintegratedphysicalandecologicalengineeringexperimentforecologicalremediationattheMaixiriverestuaryinBaihuaReservoirGuizhouprovince,China.RotiferwasthemainmetazoanzooplanktonattheestuaryoftheBaihuaReservoir.ThedominantspeciesofrotiferwereKeratellcochlearis,Brachionuscalycifloru,Brachionusdiversicornis,AsplachnapriodontaGosse,Polyarthravulgarisindifferentperiod.Bosminalongirostris
hadarelativelylargenumberofcladocerainsidetheproject,butDeitersiBosminopsisdeitersioutsidetheproject.Abundanceofcopepodschangedfrom0.63to121.95ind./Linsidetheproject,whilerangedfrom0.99to42.62ind./Loutsidetheproject.Thecopepodabundanceexistedasignificantdifference(n=14,p<0.01),theabundanceofcopepodswithintheprojectwassignificantlyhigherthanoutsidetheproject.Itreflectedthechangesofwaterqualityfromthedynamicsofmetazoanzooplanktoncommunitystructure.Theproportionofthecopepodsincreasedandrotiferreducedindicatedthewaterqualityimprovedandthetrendofeutrophicationcontrolled.Keywords:zooplankton;community;physic-ecologicalengineering;Estuary;Reservoir
水体富营养化及其“水华”灾害成为当今国际重大的水环境问题,已经引起世界各国和联合国环境规划署(UNEP)等国际组织的充分关注,而且水体富营养化有加剧的趋势[1~3]。目前,对富营养化水体的水质改善进行过大量的研究和治理工作,积累了丰富的技术、经验和方法[4~5]。采用单一方法控制营养盐不是解决问题的根本途径,生态修复要求与流域削减污染治理相结合,采用物理-生态工程(PEEN)和生物环保产业(BEEN),从局部到大范围修复水生态系统是可操作、投入少、效益高,能实现社会、生态、环境、效益的良好途径[6~10]。浮游动物是水体生态系统的重要组成部分[11~12],其种类的组成和群落结构的变化能够较好的反映出水质状况[13~17]。已有的研究多侧重于浮游动物群落结构域水质状况方面的评价[18~22],对于物理-生态集成技术修复重污染水体中浮游动物的群落动态变化及其响应研究较少[23~24]。本研究以贵州百花湖麦西河入库河口生态浮床为载体的物理-生态集成技术改善水质示范工程为基础,通过对浮游动物群落结构动态变化及与环境因子之间关系研究,重点探讨浮游动物群落变化与水质改善间的响应关系,初步揭示出贵州高原物理-生态集成技术对富营养化水体水质改善对浮游动物群落结构的影响的规律,为治理贵州高原湖库的水体富营养化提供理论依据和技术支持。1材料与方法1.1试验系统物理-生态集成技术水质改善生态修复工程简介参见其文献[10,25]。1.2采样频率在2010年6月水质改善工程实施之后,在水华高发期以每月2次的频率采样调查或1月1次,2月1次的频率跟踪调查。其中在工程区外对照点为(NE-S1)(26°65′5003〞N,106°53′3933〞E)和工程区内设点为(E-S2)(26°65′5005〞N,106°53′3945〞E)。1.3实验方法透明度(Secchidepth,SD)和pH值现场测定,分别采用透明度盘(塞氏盘)和pHS-3C型酸度计。根据《水和废水监测分析方法(第四版)》(国家环境保护总局,2002),测定总氮(totalnitrogen,TN)、总磷(totalphosphorus,TP)、硝酸盐氮(nitratenitrogen,NO3--N)化学需氧量(chemicaloxygendemand,COD)等水化指标。叶绿素a(chlorophylla,Chl-a)采用经过0.45μm的纤维滤膜抽滤200~500mL,反复冻融,运用丙酮萃取方法进行实验[27]。总氮(TN)采用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法测定,总磷(TP)采用钼酸铵分光光度法,水样经0.45µm醋酸纤维滤膜过滤后分别以分光光度法测定硝酸盐氮(NO3--N)。化学好氧量(chemicaloxygendemand,COD)采用重铬酸钾标准法滴定,浮游动物定量样品从表层到底层取水样20L,用25#浮游生物网现场过滤,用福尔马林固定,浓度为3%~5%,在实验室Olympus显微镜镜检[28]。1.4数据分析方法用MicrosoftExcel及统计软件SPSS18.0处理和分析数据。用独立样本T检验(Independent-SampleTTest)检验工程内外后生浮游动物间的差异。用SigmaPlot10绘图。2结果与分析2.1富营养化指标处理效果通过对工程示范区内外各富营养化指标的定期监测,研究期间工程示范区内外的水质指标总氮(TN)、总磷(TP)、叶绿素(Chl.a)、化学耗氧量(COD)有明显的区别(n=24,p<0.01),尤其是在水华高发期(7~9月),示范工程区内指标明显要低于工程区外指标,叶绿素(Chl.a)低23.06µg·L-1;总氮(TN)浓度低0.61mg·L-1;总磷(TP)浓度低0.041mg·L-1;化学好氧量(COD)低8.4mg·L-1;透明度工程区内平均达到1.73m,而工程区外平均仅0.90m,工程区内透明度是工程区外的2.63倍。富营养化指数指示出示范工程区外大部分时期处于富营养化状态或中-富营养化状态,而工程内已经处于贫-中营养状态,水质改善生态工程明显的抑制了工程区富营养化恶化趋势[10]。2.2后生浮游动物种类组成表1后生浮游动物种类组成种类工程区内工程区外种类工程区内工程区外桡足类Copepoda萼花臂尾轮虫Brachionuscalycifloru++++无节幼体Nauplii++++角突臂尾轮虫Brachionusangularis++温中剑水蚤Mesocyclopsthermocyclopoides++尾突臂尾轮虫Brachionuscaudatus++桡足幼体Copepodites++裂足臂尾轮虫Brachionusdiversicornis++++猛水蚤Harpacticellasp.++方形臂尾轮虫Brachionusquadridentatus++枝角类Cladocera剪形臂尾轮虫Brachionusforficula++长额象鼻溞
Bosminalongirostris
+++暗小异尾轮虫Trichocercapusilla++颈沟基合溞deitersiBosminopsisdeitersi(Richard)+++对棘异尾轮虫richocercastylata
++短腹锐额溞Alonellaexigua++刺盖异尾轮虫Trichocercacapucina++短尾秀体溞Diaphanosomabrachyurum++圆筒异尾轮虫Trichocercacylindrica++短腹平直溞Pleuroxusaduncus++前节晶囊轮虫AsplachnapriodontaGosse++++微型裸腹溞
Moinamicrura++广生多肢轮虫Polyarthravulgaris+++蚤状溞DaphniapulexLeydig++叉角聚花轮虫Conochilusdossuarius++僧帽溞
Daphniacucullata++月形腔轮虫Lecaneluna++奥氏秀体溞Diaphanosomaorghidani++囊形腔轮虫Lecanebulla++轮虫类Rotifera长三肢轮虫Filinialongisela
++螺形龟甲轮虫Keratellcochlearis+++奇异六腕轮虫Hexartramira+-热带龟甲轮虫Keratelltropica++腹足腹尾轮虫Gastropushyplopus-+顶生三肢轮虫Filiniasp.++注:+表示存在;++表示较多;-表示未检出从表1可以看出,在工程实施之后的一年多的时间中,工程内和工程外的浮游动物种类组成区别不大,桡足类的种类较少,仅检出了温中剑水蚤(Mesocyclopsthermocyclopoides),工程区内和工程外均以无节幼体为优势种类。工程内和工程外共检出了枝角类9种,但是在工程区内长额象鼻溞(
Bosminalongirostris
)数量相对较多,而在工程区外颈沟基合溞(deitersiBosminopsisdeitersi)的数量相对较多,工程内和工程外的枝角类的优势种有区别。轮虫共检出21种,在不同时期主要以螺形龟甲轮虫(Keratellcochlearis)、萼花臂尾轮虫(Brachionuscalycifloru)、裂足臂尾轮虫(Brachionusdiversicornis)、前节晶囊轮虫(AsplachnapriodontaGosse)、广生多肢轮虫(Polyarthravulgaris)为优势种类,但是,我们也可以看出,广生多肢轮虫(Polyarthravulgaris)有一段时间在工程内为优势种类,而在工程外没有成为优势种。2.3后生浮游动物数量动态变化图1工程内/外桡足类、枝角类和轮虫数量季节动态变化从图1可以看出,工程内桡足类丰度在0.63~121.95个/L之间变化,而工程外在0.99~42.62个/L之间变化。桡足类最大值出现在2011年8月工程内,而工程外最大值出现在2010年11月,工程内和工程外的桡足类的丰度存在显著性的差异(n=14,p<0.01),工程内的桡足类丰度明显高于工程外。工程内枝角类密度在0~9.24个/L之间变化,而工程外在0~24.8个/L之间变化,枝角类最大值出现在2010年11月工程外,而工程内最大值出现在2010年10月,工程内和工程外的枝角类的丰度不存在显著性的差异(n=14,p>0.05)。轮虫的密度季节变化较大,工程内轮虫的密度在3.3~258.58个/L之间变化,工程外轮虫的密度在1.72~1309.75个/L之间变化,工程内和工程外最大值均出现在2010年11月,以前节晶囊轮虫(AsplachnapriodontaGosse)为优势种,而最小值出现在工程外2011年6月,工程内和工程外的轮虫的丰度不存在显著性的差异(n=14,p>0.05)。2.4后生浮游动物组成百分数动态变化图2工程内/外桡足类、枝角类和轮虫数量百分数季节动态变化从图2可以看出,工程内外桡足类、枝角类和轮虫数量百分数季节动态变化规律,工程区内外浮游动物主要是由桡足类和轮虫组成,枝角类占较少的部分。工程内桡足类的含量在10.85~94.91%之间,轮虫在5.10~86.84%之间,枝角类在0~5.93%之间;工程外桡足类的含量在3.10~89.21%之间,轮虫在5.04~93.90%之间,枝角类在0~5.76%之间。在工程实施初期(2010年6月~2010年11月)工程内外桡足类、枝角类和轮虫的丰度百分数的组成相差不大,但是在工程运行半年之后,在2011年工程内和工程外浮游动物组成有不同,工程区内桡足类的百分数含量明显要高于轮虫的百分数含量,而且工程区内桡足类的含量也高于工程外。2.5后生浮游动物与环境因子之间关系表2工程内后生浮游动物与环境因子之间的关系工程内透明度叶绿素总氮总磷硝氮pH值浊度化学耗氧量桡足类枝角类轮虫透明度1叶绿素-0.4021总氮0.3960.0621总磷-.728**.610*-0.3471硝氮.563*0.12.895**-0.3961pH值-.592*0.228-0.2440.421-0.4121浊度-.841**0.441-0.521.854**-.624*0.5281化学耗氧量-0.428-0.241-0.5140.355-.540*0.1280.5091桡足类0.271-.555*0.083-.583*-0.0540.045-0.409-0.21枝角类0.4160.1260.214-0.2510.229-0.097-0.37-0.3870.3891轮虫0.3460.4220.503-0.1970.486-0.037-0.213-.691**-0.070.4761注:**.在.01水平(双侧)上显著相关;*.在0.05水平(双侧)上显著相关从表2可以看出,在工程内后生浮游动物与环境因子之间的关系,工程内桡足类与水体的叶绿素(n=14,p<0.05,r=-0.555)和总磷(n=14,p<0.05,r=-0.583)表现出了较好的负相关,枝角类和环境因子之间的关系不明显,而轮虫与化学耗氧量(n=14,p<0.01,r=-0.691)表现出了较强的负相关关系。表3工程外后生浮游动物与环境因子之间的关系工程外透明度叶绿素总氮总磷硝氮pH值浊度化学耗氧量桡足类枝角类轮虫透明度1叶绿素-0.421总氮0.4810.0851总磷-0.1990.398-0.2341硝氮.752**-0.029.866**-0.2491pH值-.814**0.336-0.3550.115-.636*1浊度-.806**0.219-.642*0.515-.888**.697**1化学耗氧量-0.5220.164-0.431.594*-.625*.548*.726**1桡足类0.265-0.4350.215-.747**0.297-0.203-0.482-0.4841枝角类.618*-0.330.303-0.105.570*-0.52-.542*-0.4830.4851轮虫0.361-0.1780.191-0.0150.388-0.367-0.297-0.3430.413.841**1注:**.在.01水平(双侧)上显著相关;*.在0.05水平(双侧)上显著相关从表3可以看出,在工程外后生浮游动物与环境因子之间的关系,工程外桡足类与水体的总磷(n=14,p<0.01,r=-0.747)表现出了较强的负相关,枝角类和透明度(n=14,p<0.05,r=0.618)和硝氮(n=14,p<0.01,r=0.570)表现出了较好的正相关关系,而与浊度(n=14,p<0.01,r=-0.542)表现出了较好的负相关关系,而轮虫与枝角类(n=14,p<0.01,r=0.841)表现出了较强的正相关关系。2.6后生浮游动物与对营养水平的响应图3桡足类、枝角类和轮虫丰度与水体营养水平的相关分析从图3可以看出,桡足类与水体的营养水平表现出较强的负相关关系(n=28,p<0.01,r=-0.581)(图3.A),而枝角类(n=28,p>0.05,r=-0.290)、轮虫(n=28,p>0.05,r=-0.079)与水体富营养化水平相关性较差(图3.B,C)。3讨论3.1后生浮游动物群落结构动态全球水环境问题日益突出,浮游动物作为水域生态系统重要的组成部分,在水域生态系统营养结构中是一类极为重要的消费者,扮演着一个非常重要的较色[11~12]。浮游动物能作为指示生物,能够较好的反映水质好坏,特别是轮虫对水质比较敏感[13~17]。麦西河是百花湖水库一条重要的入库河流,也是污染较为严重的一条河流。轮虫也成为该区域主要的后生浮游动物种类。在鉴定出的21种轮虫中,螺形龟甲轮虫、萼花臂尾轮虫、裂足臂尾轮虫、前节晶囊轮虫、广生多肢轮虫为不同时期的优势轮虫种类,而这些轮虫种类都是喜好污染水体生活且及耐低氧的浮游动物种类,也指示出了该区域水质状况较差。从后生浮游动物的组成比例可以看出,随着工程运行时间的增加,工程内桡足类、枝角类的丰度百分数增加,而轮虫的百分数有降低,而且工程内桡足类、枝角类的丰度百分数要高于工程外。工程内轮虫的优势地位随时间逐步弱化,桡足类丰度明显增加的趋势,并逐步形成稳定的群落结构,这也是示范工程实施之后,浮游动物的生境得到改善后,浮游动物丰度及组成发生了改变,反映出了水质好转[23~24]。3.2后生浮游动物与环境因子之间关系无论是工程内还是工程外,桡足类与总磷表现出来较强的负相关关系,而枝角类与透明度和硝氮表现出了较好的正相关关系。磷的降低有利于桡足类增加,在工程实施后,桡足类的比例增加而轮虫比例较小,反映了工程区水质好转[23~24]。从浮游动物与富营养化指数相关性可以看出,桡足类的变化能够很好地反映出水质状况和水体的营养状态,而轮虫和枝角类表现出对富营养化指示较弱,水体富营养化程度降低有利于桡足类的浮游动物增加,也降低了轮虫在浮游动物丰度中的比例[19]。从浮游动物群落结构及与环境因子之间的关系也反映出了水质改善工程实施之后,工程区的水环境得到有效地改善,富营养化程度得到了有效地抑制。
4结论1)百花湖麦西河入库河口浮游动物主要是以轮虫为主,螺形龟甲轮虫、萼花臂尾轮虫、裂足臂尾轮虫、前节晶囊轮虫、广生多肢轮虫为优势种类;长额象鼻溞为工程内数量相对较多的枝角类,而在工程区外颈沟基合溞的数量相对较多的枝角类。2)工程内桡足类密度在0.63~121.95个/L之间变化,而工程外在0.99~42.62个/L之间变化。工程内和工程外的桡足类的丰度存在显著性的差异,工程内的桡足类丰度明显高于工程外。3)后生浮游动物群落结构变化较好地反映出了水质变化,桡足类的增加,降低了轮虫的比例,指示出了工程实施后富营养化程度降低,水质好转。
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建设项目所在地自然环境社会简况自然环境简况:1、地理位置商丘市位于河南省的东部,素有“豫东门户”之称,辖六县一市三区。地理座标为北纬32゜00ˊ-32゜25ˊ,东经115゜40ˊ-116゜15ˊ。西与开封市相接,南与安徽省亳州市为邻,北隔黄河故道与山东省荷泽市接壤,东与安徽省淮北市交界。该项目选址位于商丘市睢阳区郭村镇商勒公路东侧。地理位置优越,交通便利。2、地质商丘市位于华北地台中、新生代盆地东南缘相对沉降的抛陷盆地之中,为厚度150-1000m的新生代松散物所覆盖。地层自下而上依次有寒武系、奥陶系、石炭系、二迭系、侏罗系、白垩系、新三系、与第四系。形成现代地貌,始于中生代燕山运动,定型于新生代喜马拉雅山运动。新构造运动虽未休止,但基本处于平衡状态。全区褶皱及断裂构造均较发育。前古生带形成近东西向构造,中生代燕山运动改造了东西构造的形式,形成北东向为主体的构造格架,局亦有北西向构造,使地层展布向西下落为阶梯状断裂和断块。3、地貌商丘市地势平坦,由西北向东南微倾,海拔高程为35-58m,坡降为1/5000-1/7000。历代由于黄河的多次泛滥和改道,加之长期雨水、风力等自然和人类活动的影响,形成了许多沙丘、滩地、背河洼地、湖洼地等相互交错分布的平原地貌。项目厂区内地势平坦,地形单一,工程地质好,地震烈度7度。4、土壤商丘市土壤主要由于黄河历代泛滥沉积构成按照“紧砂、慢淤、清水碱”的规律,经多次水流分选、沉积,形成了土层深厚、次第分明、沉积物比较复杂的各类土壤由泛道伸向平原中心,依次分布风砂土、砂土、砂壤土、小两合、两合土、淤土。5、气候、气象商丘市属暖温带半湿润大陆性气候。春季温暖干旱,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季寒冷干燥,冬夏长,春秋短,四季分明。全年主导风向为东南风,夏季多东南风,冬季多东北风。主要气象特征见表5。表5商丘市主要气象特征气象要素数值气象要素数值平均气温14.0℃年均日照时数2373.3小时极端最高气温43.1℃无霜期201天极端最低气温-19.2℃年均风速2.4m/s年均降水量702.8mm最大风速24m/s最大年降雨量1189.9mm基本风压0.35KN/m2最小年降雨量322.7mm基本雪压0.5KN/m26、水文商丘市地表水系属淮河流域,大中型河流除黄河故道以外,其余均发源于黄河及黄河故道南大堤下,与地形倾向一致,呈西北-东南流向,相互间保持大致平行的关系,分属南四湖、洪泽湖、涡河三大水系。骨干河道大多属洪泽湖水系,有东沙河、包河、古宋河等,此外还有属于涡河水系的大沙河,以及属于南四湖水系的故黄河。评价区域内主要河流为蔡河。地下水属第三、四系孔隙潜水、承压水类型,在深度400m范围内分为浅(40m)、中(40-70m)、深(170-400m)3个含水层。浅层水属第四系全新统冲积浅水含水层,顶板埋深10-20m,底板20-40m。流向呈西北东南向条带状。浅层地下水资源比较丰富,水质淡,埋藏浅,开采容易,补给迅速,是主要的水资源。7、生物多样性商丘市天然植被属温带落叶林区。由于该区土地开垦较早,自然植物资源较少,现有植被主要为人工植被和农作物。林木有杨、柳、榆、槐、桐等。农作物以小麦、玉米、棉花等为主。区域内以家养动物为优势种群,家畜有牛、猪、羊、狗、猫等,家禽有鸡、鸭、鹅等,野生动物有麻雀、燕子、蛇、刺猬等,水生动物有鱼、青蛙、蟾蜍等,生物多样性组成较为简单。社会环境简况:1、行政区划、人口商丘市总面积10704平方公里,人口813.6万人。商丘市拥有食品、纺织、机械、建材、酿酒、医药、电力、造纸、皮革等工业行业,综合实力较强,有发展工业的潜在优势。商丘市农业以种植业为主。粮食作物主要有小麦、玉米等,经济作物主要有棉花、花生、芝麻等,畜牧业以牛、羊、猪为主,另外还有林业、渔业及其他农副业生产。2、社会经济2012年,全市生产总值实现1418.3亿元,增长11.2%,增速高于全省平均水平1.1个百分点,居黄淮四市第1位;规模以上工业增加值496.5亿元,增长17.1%,高于全省平均水平2.5个百分点,居全省第6位;固定资产投资1023亿元,增长23.9%,居全省第5位;公共财政预算收入70.2亿元,增长24.4%,居全省第4位;社会消费品零售总额546.1亿元,增长15.9%,居全省第5位;金融机构各项贷款余额705亿元,比年初增长19.8%;城镇居民人均可支配收入18312元,增长13.4%,增幅居全省第1位;农民人均纯收入6426元,增长14%,比全省平均水平高4个百分点,增幅居全省第3位。3、交通运输商丘市是豫东重要的公路交通枢纽,连霍高速、东营至香港高速、310国道、105国道及5条省道在此经过。另有乡镇公路连接各乡镇和大部分村庄,形成了四通八达的公路交通网。京九铁路、陇海铁路在此交汇,形成了铁路和公路两大黄金十字架。4、文物保护商丘市历史悠久,市内文物古迹较多。古遗址有隋唐大运河遗址(商丘段)、灵台寺遗址、马头遗址、栗城遗址、葛伯国遗址、睢县古城遗址及蒙墙寺遗址;古建筑有枣冢庙、文雅台、关帝庙、锦鸡园、青铜寺大殿、杨氏寿坊、清凉寺及大圣院宏教大师石塔;古墓群有燧皇陵、徐堆汉墓群及宋荦墓。该项目评价范围内无文物古迹。5、城市发展规划、环保规划及环境功能区划5.1城市发展规划5.1.1城市规划范围(1)城市规划区范围2001-2020年商丘市城市总体规划确定城市规划区范围:主要包括商丘市中心城区和双八、李庄、王楼、水池铺、王坟、平台、刘口、张阁8个乡镇,总面积630平方公里。(2)中心城区规划用地范围本次总体规划确定中心城区建设用地范围为:东部以京九铁路为限,南至阏伯路,北至陇海路,西至西外环,规划总用地为140.83平方公里。5.1.2城市性质豫鲁苏皖结合部中心城市、商贸物流中心和重要的交通枢纽;豫东现代工业基地和国家级历史文化名城。5.1.3城市总体布局方案本次规划提出了近期向南、中期向西、向北的“西移、南拓、北延”等三个城市发展方向的方案。(1)城市西移-开辟生态型的城市现代生活区利用西部毗邻城市中心区域,具有良好的城市生态基础和城市发展的基础条件,将城市生活和文化功能的重心西移,开辟以居住功能为主的城市发展用地。(2)城市南拓-建设提升城市形象,提高产业层次的综合性城市新区借助城市行政中心的迁移,带动周边地区迅速发展,通过睢阳古城生态环境的保护和治理,使该区成为市区最具价值的“城市生态环境最优、文化底蕴最足、现代化水平最高、科技含量最强”的、以居住、文化、高教和新技术开发等功能为主的综合性城市新区。(3)城市北延-整合优化后的城市传统工业和仓储基地依靠良好的工业基础设施和综合的交通优势,将传统工业区和仓储区适度向北延伸,为城市调整工业结构,加快现代化工业发展步伐,发展城市物流产业经济打好基础。5.1.4城市布局结构与功能分区规划城市形态为“两区一中心”。“两区”分别为梁园旧城区和睢阳古城区;“一中心”为城市政治、经济和文化中心。城市形成“四大结构功能分区”,即中部核心区、北部工业区、南部生活区、东部研发区构成的集中式城市空间结构发展形态。(1)中部核心区:即陇海铁路和城市运河之间所围合成的三角区域。该区域是城市的行政、文化、教育、金融、商贸以及物流业的核心,对城市空间结构发展起着重要的控制作用。(2)北部工业区:即陇海铁路以北的区域,是城市的传统工业基地,是以工业、仓储业为主的城市组团。通过优化产业结构,重点发展外向型、依托铁路和国道运输、水污染较小的工业,使之成为未来城市第二产业的重点区域。(3)南部生活区:即运河以南和睢阳路以西的界内区域,是以居住、文化和娱乐生活为主的组团。通过旧居住区改造、新居住区建设和综合环境治理等措施,建成具有良好的生态环境的新型生活区。(4)东部研发区:睢阳路以东的区域,是以高教、科研和新技术产业为主的现代研发性用地,同时也是商丘市经济技术开发区所在地。该区域将以经济技术开发区为基础,重点引进高环保、低污染、具有高效节能和高附加值的高新技术产业及现代新型工业。5.1.5工业用地结构布局依据工业性质和特征,集中设置五片各类工业用地:城区铁路北部主要布置有一定污染的三类基础工业区和传统工业区;市中部工业区将不安排新的工业项目,原有条件较好的一类工业用地予以保留但不再扩建,并要注重厂区内部和周边环境的改善;保留西部原有加工制造业为主的工业区,通过整合优化形成完善的二类工业区;在城市东南部的高新技术产业园区内,安排无污染的、高新技术密集型工业。5.2区域环境功能规划5.3环保规划根据《商丘市环境保护“十二五”规划》,2015年目标:主要污染物排放得到基本控制,常规(传统)因子环境质量得到基本改善,环境安全得到基本保障,全民的环境意识和生态文明观念进一步提高,生态县建设规划实施稳步推进,为全面建设小康社会奠定良好的环境基础。具体目标指标为:①水:到2015年城市集中饮用水源地常规水质指标达标率为100%;地表水省控河流劣Ⅴ类水质的比例小于25%,好于Ⅲ类的比例大于50%;主要河流地表水责任目标断面COD和氨氮达标率达到90%以上;商丘市主要污染物COD排放总量控制在9.2万吨以下,氨氮排放总量控制在0.76万吨以下。城市生活污水处理率不低于80%,商丘市城市中水回用率不低于20%,投入运行三年内的污水处理厂的实际处理负荷达到设计能力的80%。把污泥治理成本纳入污水处理成本,所有污水处理厂污泥必须进行安全处置,未实现污泥安全处置的相应扣减其主要污染物减排量;加快城市污水处理厂及管网建设,加大中水回用力度;加强运营监管,确保污水处理效率。国控重点企业常规工业废水重点监控因子达标排放率达到95%以上,重点排污单位排污许可证发放率90%。②大气:商丘市城区空气质量好于II级标准的天数超过300天。二氧化硫排放总量控制在2.7万吨以下,氮氧化物排放总量控制在3.9万吨以下。③固废:“十二五”时期,全市固体废物污染防治规划的目标为:到2015年,城市生活垃圾无害化处理率达90%以上;工业一般固体废物得到综合利用,处置利用率达到95%以上;工业危险废物得到有效控制,遗留危险废物得到安全处置,危险废物环境风险得到基本控制,危险废物处置利用率达到90%以上;医疗废物基本实现无害化处置,城镇医疗废物集中处置率达95%,医疗废物集中处置设施负荷率达90%;城镇生活污水处理厂污泥实行无害化、资源化管理;自身能力建设达到河南省省辖市固体废物管理中心能力建设标准。④生态:保障全市生态安全的生态系统格局基本形成,全市林木覆盖率达到31%以上,水土流失治理和生态修复面积有所增加,部分区域生态环境质量明显改善。6、睢阳区概况睢阳区原称商丘县,现为商丘市两个辖区之一,1997年下半年经国务院批准撤县设区。全区辖12个乡,4个镇和1个办事处,345个村(居)委会,总人口72万,土地面积960平方公里,耕地91万亩。睢阳区具有悠久的历史和灿烂的文化,是华夏文明发源地之一。古代东方“商”民族由此兴起,商人、商品、商文化在此起源。千百年来,商丘历为名都大邑,是这一地区的政治、经济、文化中心。商代元君成汤在此建商国都,周封微子建宋国都;秦行郡县,置睢阳县,西汉梁孝王建梁国都;隋、唐五代称宋城;宋太祖赵匡胤曾任归德节度使,发迹宋地,国号称宋。宋真宗诏升为应天府,旋建为南京,为国之陪都。公元1127年,金国南侵,康王赵构在此即位,开南宋之基。金朝始改为府,领一州八县。明代嘉靖升州为府以至清代。睢阳交通优势得天独厚,基础日臻完善。毗邻贯通我国南北的大动脉京九铁路和欧亚大陆桥陇海铁路及连云港至霍尔斯的310国道。北京至珠海的105国道纵贯南北。境内10余条公路干线辐射四面八方。程控电话及移动通信网覆盖全区,邮电、通讯方便快捷,随时可与世界各地联系。宾馆、餐饮、娱乐设施日趋完善,接待能力大大提高。睢阳区气候适宜,土地肥沃,农副产品资源丰富。盛产小麦、玉米、棉花、花生、油菜、大豆、烟叶、瓜菜等,是国家商品粮、优质棉基地和黄淮海平原农业开发区。是全国生猪、山绵羊、西门塔尔牛基地,是建设中的红富士苹果基地,原商丘县,在秸秆养牛方面,被农业部命名为全国推广示范县和十佳县;在林业生产方面被林业部评为全国平原绿化百佳县,是闻名全国的“泡桐之乡”。睢阳区工业初具规模,结构日趋合理。全区已形成了以酿造、轻纺、食品、印刷建材、机电、化工为主导的工业体系,名优特新产品众多,林河酒,荣乐、蓝牌、“33”啤酒,“大有丰”酱菜,芦笋罐头和柳编工艺品等一大批产品多次荣获省、部国优及国际金、银奖,畅销国内外。林河、蓝牌、五洋、化工、纺织等一批企业集团实力雄厚,技术装备先进,产品竞争及市场占有能力均处于优势地位,发展前景广阔。睢阳区城市和农村小城镇建设发展迅速。全区重点乡镇小城镇建设已高标准完成,古城开发及开发区新城建设正同步进行。开发区总体规划面积29平方公里,其中10平方公里起步区区位优势明显,路桥墩工程全面完成,供、排水工程,通讯网络同时建设完成。宾馆、商场、银行、学校、医院、娱乐及各种生活服务设施等正在建设。一批三资企业已正常生产运行。7、冯桥镇概况冯桥镇位于商丘市睢阳区东南部,距睢阳区主城区19公里。1977年建冯桥公社,1983年改冯桥乡,2009年12月12日,经河南省人民政府批准原冯桥乡改为建制镇冯桥镇。镇区总面积52.7平方公里,辖16个行政村,91个自然村,全镇总人口2.7万人,现有耕地面积49000亩。冯桥镇农业主产小麦、棉花,盛产芝麻;乡镇企业较为发达。8、城市基础建设商丘市垃圾处理厂位于商丘市古城西侧5km,商宁公路南0.7km处的吴楼,处理规模为600吨/天,已经于2002年建成投入运行。商丘市污水处理厂位于北海路南侧,处理规模为8万t/d,已经于2002年建成投入运行,日处理10万吨的污水处理厂已经建成投入运行。
环境质量状况建设项目所在地区域环境质量现状及主要环境问题:1、环境空气质量现状根据《商丘市环境质量报告书(2012年度),商丘市SO2日均值浓度在0.002~0.222mg/m³范围内,NO2日均值浓度在0.002~0.159mg/m³范围内,PM10日均值浓度在0.0.005~0.371mg/m³范围内,环境空气质量能够满足《环境空气质量标准》GB3095-1996二级标准要求。2、地表水环境质量现状:项目附近地表水体为蔡河,商丘市环境监测站于2013年10月14日对蔡河李庄断面水质进行了表6蔡河水质监测点位pHCOD氨氮蔡河李庄断面7.226.71.1IV类标准值6-9301.5监测结果显示,蔡河水质满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中的=4\*ROMANIV类标准。3、地下水环境质量现状商丘市环境监测站2013年10月14日对项目选址内的深表7评价区域地下水监测结果统计一览表监测地点pH总硬度溶解性总固体氟化物氯化物厂内深水井7.17360mg/L810mg/L0.90mg/L188mg/LⅢ类标准6.5-8.5450mg/L1000mg/L1.0mg/L250mg/L监测数据显示,评价区域内地下水质量现状可满足《地下水质量标准》(GB/T14848-93)=3\*ROMANIII类标准。4、声环境质量现状为了解厂址区域声环境现状,本次评价在厂界四周布设了4个监测点,声环境监测于2013年10表8声环境质量现状单位:dB(A)序号监测地点监测结果标准值昼间夜间昼间昼间1东厂界55.444.860502西厂界55.644.23南厂界55.244.34北厂界55.144.7由表中结果可知,厂址区域声环境质量能够满足《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准要求。主要环境保护目标:商丘市睢阳区利源气体厂气体充装项目选址位于商丘市睢阳区冯桥镇内,项目东、南、北侧为农田,在西南侧25米为养兔厂,西侧50米为汽配厂,距离项目最近的村庄为东约1000米的曹庄村。东距离蔡河约1800米。本项目主要环境保护目标见表9。表9环境保护目标一览表序号环境类别环境保护目标方位、距离保护级别1地表水蔡河东180(GB3838-2002)IV类标准2大气环境选址周围/GB3095-1996二级3声环境厂界四周界外1mGB3096-20082类
评价适用标准环境质量标准1、《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)=4\*ROMANIV类标准地表水环境质量IV类标准限值单位:mg/L指标名称pHCOD氨氮高锰酸盐指数标准数值6-9≤30≤1.5≤102、《地下水质量标准》(GB/T14848-93)Ⅲ类标准地下水质量III类标准限值单位:mg/L指标名称pH总硬度溶解性总固体氯化物氟化物氨氮硫酸盐标准值6.5-8.5≤450≤1000≤250≤1.0≤0.2≤2503、《环境空气质量标准》(GB3095-1996)二级标准环境空气质量二级标准限值单位:mg/m³指标名称PM10SO2NO2标准数值(日均值)0.150.150.12注:以上取值时间为。4、《声环境质量标准》(GB3096-2008)2类标准(昼间≤60dB(A),夜间≤50dB(A))污染物排放标准1、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2二级标准要求《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4二级标准(pH6~9,SS≤70mg/L,COD≤100mg/L,NH3-N≤15mg/L)3、《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准(昼间≤60dB(A),夜间≤50dB(A))4、《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599-2001)其它1、《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)2、《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)3、《氧气充装站设计规范》(2009)总量控制指标本项目产生的废气中无国家规定的总量控制因子,产生的生活废水沉淀池沉淀后排入消防水池,作为消防补充用水和厂区绿化抑尘用水,本项目不建议总量控制指标。
建设项目工程分析工艺流程(图示):1、氧气、氮气、氩气充装工艺流程及产污流程见图1。图1氧气、氮气、氩气充装工艺流程及产污流程图2、二氧化碳充装工艺流程及产污流程见图2。图2氧气、氮气、氩气充装工艺流程及产污流程图工艺流程简介:储罐中的氧气、氮气、氩气经过空温式气化器气化后充装,生产过程中无化学变化。储罐中的液体二氧化碳经泵打入充装排进行充装,生产过程中无化学变化。主要污染工序:一、施工期污染因素分析:本项目租用原废弃厂房改造进行气体充装生产,环评不再做施工期污染因素分析。二、营运期污染因素分析:1、废气气体充装是气、液两相的转变过程,流程短、密闭性好,正常情况下,无工艺废气产生。营运期废气主要来自槽车到储罐、充装排充装过程产生的的废气,系统检修时通过放空系统排放废气。其排放方式为偶然瞬时排放,其成分为氧气、氮气、氩气和二氧化碳气体,会很快扩散到大气中,对环境影响较小。2、废水本项目无生产废水产生,排放的废水主要为员工生活污水,项目劳动定员15人,不在厂内食宿,根据《用水定额》(河南省地方标准:DB41/T385-2009),其用水量按0.05t/d计,全年运营300天,由此计算项目生活用水为0.75t/d,225t/a,生活污水排水系数按0.8计,则生活污水排放量为0.6t/d,180t/a。生活污水水质较为简单,无特殊的污染因子。生活废水经化沉淀池沉淀后排入消防水池,作为消防补充用水和厂区绿化抑尘用水。3、噪声该项目主要的噪声源为低温液泵运行噪声。根据类比调查结果,低温液泵所产生的噪声均属于低声压级,噪声源强在65~70dB(A)之间。通过采取基础减震、门窗围墙隔音措施,厂界噪声值可满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准中规定的昼间60dB(A)、夜间50dB(A)的标准值要求,不会对周边环境造成不良影响。4、固废本项目运营期产生的固废主要为办公生活垃圾。项目劳动定员15人,根据《城市生活源产排污系数》,商丘市属于“三区、五类城市”,生活垃圾产生系数按0.38kg/人d计算,则本项目生活垃圾产生量为1.71t/a
拟建项目主要污染物产生及预计排放情况内容类型排放源污染物名称处理前产生浓度及产生量(单位)排放浓度及排放量(单位)大气污染物无组织检修清管氧气氮气氩气二氧化碳少量少量水污染物职工生活废水量CODNH3-N180t/a300mg/L0.054t/a30mg/L0.005t/a000固体废物办公生活区生活垃圾1.71t/a0噪声噪声65~70dB(A)达标排放其它主要生态影响:
环境影响分析施工期环境影响简要分析:本项目租用原废弃厂房改造进行气体充装生产,环评不再做施工期环境影响分析。营运期环境影响分析:营运期对环境的影响主要来自废气、废水、噪声、固废等的影响。1、废气气体充装是气、液两相的转变过程,流程短、密闭性好,正常情况下,无工艺废气产生。营运期废气主要来自槽车到储罐、充装排充装过程产生的的废气,系统检修时通过放空系统排放废气。其排放方式为偶然瞬时排放,其成分为氧气、氮气、氩气和二氧化碳气体,会很快扩散到大气中,对环境影响较小。2、废水本项目无生产废水产生,排放的废水主要为员工生活污水,项目劳动定员15人,不在厂内食宿,根据《用水定额》(河南省地方标准:DB41/T385-2009),其用水量按0.05t/d计,全年运营300天,由此计算项目生活用水为0.75t/d,225t/a,生活污水排水系数按0.8计,则生活污水排放量为0.6t/d,180t/a。生活污水水质较为简单,无特殊的污染因子。生活废水经沉淀池沉淀后排入消防水池,作为消防补充用水和厂区绿化抑尘用水。3、噪声该项目主要的噪声源为低温液泵运行噪声。根据类比调查结果,低温液泵所产生的噪声均属于低声压级,噪声源强在65~70dB(A)之间。通过采取基础减震、门窗围墙隔音措施,厂界噪声值可满足《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)2类标准中规定的昼间60dB(A)、夜间50dB(A)的标准值要求,不会对周边环境造成不良影响。4、固废本项目运营期产生的固废主要为办公生活垃圾。项目劳动定员15人,根据《城市生活源产排污系数》,商丘市属于“三区、五类城市”,生活垃圾产生系数按0.38kg/人d计算,则本项目生活垃圾产生量为1.71t/a5、环境风险分析结论本项目的环境风险为液氧贮罐的爆炸、泄漏的影响,存在一定的环境风险,只要企业严格按照《氧气充装站设计规范》(2009)的相关规定及评价提出的风险防范措施与管理的要求进行实施,建立应急预案机制,并接受当地政府等有关部门的监督检查,该工程发生泄漏和火灾爆炸事故的可能性将进一步降低,环境风险可以控制在可预知、可控制、可解决的情况之下。(详见专题分析)6、清洁生产简要分析6.1原料及产品本项目原料及产品均为纯净气体,符合原料及产品的清洁性。6.2生产工艺、设备本项目生产工艺为国内外通用、成熟工艺,工艺技术可靠,工艺设备为行业可靠设备,自动化水平高。6.3污染物产生情况本项目为气体充装,工艺流程为简单的物理过程,无化学反应,并且是在密闭容器中进行,正常运行时,会有少量的废气散失,不会对大气和周围环境造成显著影响;本项目无生产废水产生;设备噪声均属于低声压级。6.4持续清洁生产建议=1\*GB3①合理布局工艺流程,使工艺流程上下衔接,布局短捷、高效。=2\*GB3②加强设备的维护、保养,减少生产过程中的跑、冒、滴、漏现象。=3\*GB3③建立和完善各项规章制度,特别是安全管理制度,不断采取清洁生产措施。综上所述,该项目符合清洁生产的要求,清洁生产水平为国内较先进水平。7、厂址选择及平面布置合理性分析7.1厂址选择合理性分析(1)该项目选址符合土地利用规划。根据睢阳区冯桥镇国土资源所提供的证明,项目用地为冯桥镇建设用地;根据睢阳区冯桥镇人民政府提供的证明,项目用地在冯桥镇工业区内,符合冯桥镇土地使用规划;根据商丘市城乡规划局睢阳分局提供的“商丘市睢阳区利源气体厂情况说明”,“利源气体厂建设位置不在商丘市城市总体规划(2005-2020)城市建设用地范围之内,该项目用地为国有建设用地,符合商丘市睢阳区总体规划要求”。(2)本项目产生的生活废水、噪声、固废等均得到有效的处理或处置,污染物排放可满足排放标准要求。(3)根据企业提供的《商丘市睢阳区利源气体厂安全条件论证报告》,该项目站内工艺设施设备之间的防火距离以及与站外建、构筑物之间的防火距离能够满足《氧气充装站设计规范》(2009)和《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)的要求,站址选择符合规范要求。综上所述,该项目选址可行。7.2平面布置合理性分析本项目根依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-2008)的相关规定进行布局。根据企业提供的《商丘市睢阳区利源气体厂安全条件论证报告》,该项目平面布置站内设施与其它设施之间的防火间距检查结果见表10。表10主要建构筑物防火间距一览表防火间距建构筑物实际间距(m)标准间距(m)是否符合规范标准装置名称火灾危险等级方位装置名称火灾危险等级氧气充装车间乙类东围墙/105符合南氧气、氮气储罐乙类10加防火墙不限间距符合西宿舍丁类2712符合北氮气充装车间戊类相邻加防火墙不限间距符合氮气充装车间戊类东围墙/105符合南氧气充装车间乙类相邻加防火墙不限间距符合西围墙/205符合北二氧化碳、氩充装车间相邻加防火墙不限间距符合二氧化碳、氩气充装车间戊类东围墙/105符合南氮气充装车间戊类相邻加防火墙不限间距符合西门卫民用建筑1712符合北氩、二氧化碳储罐戊类8加防火墙不限间距符合由表中结果可知,站内设施之间防火间距按照《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)及《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-2008)的规定要求进行。综上所述,该项目厂区总图布置方案总体较合理,是可行的。8、总量控制分析本项目产生的废气中无国家规定的总量控制因子,产生的生活废水沉淀池沉淀后排入消防水池,作为消防补充用水和厂区绿化抑尘用水
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